背景:肝癌是世界上致死率最高的恶性肿瘤之一,而手术切除仍然是目前最主要的根治性治疗方式,但因剩余肝脏体积不足导致的肝功能衰竭仍然是肝脏术后死亡的最主要原因。门静脉结扎静脉联合肝实质分隔的二步肝切除术(ALPPS)能够诱导剩余肝脏的快速增生,从而提高手术切除率。但目前对于ALPPS的研究,大部分都是在结直肠癌肝转移患者中。此类病人大部分无潜在肝脏实质疾病。但在纤维化肝脏中,其肝脏增生能力受损,术后肝功能衰竭风险增加。而在ALPPS领域,纤维化肝脏案例多为个案报道,缺乏高级别证据支持,因此ALPPS在纤维化肝脏中的可行性尚无明确定论。故本课题从临床研究出发,通过动物实验评估ALPPS在纤维化肝脏中的可行性,并初步探究其诱导剩余肝脏快速增生的分子机制。实验方法:首先通过回顾本中心12例ALPPS手术患者,收集其临床资料,包括一般情况,ALPPS Ⅰ期手术和Ⅱ期手术相关结果,肝脏增生情况,病理特征以及预后情况等,分析纤维化/硬化肝脏中ALPPS疗效。其次,在回顾动物模型文献综述基础上,建立硫代乙酰胺诱导的大鼠纤维化模型并通过组织病理学验证以评估ALPPS在纤维化肝脏中的可行性,以及对比正常肝脏和纤维化肝脏中ALPPS诱导剩余肝脏再生能力的差异。最后通过体内和体外实验,探究纤维化肝脏中ALPPS诱导剩余肝脏快速增生的分子机制。并建立四氯化碳诱导的可逆性肝纤维化模型,并通过组织病理学验证纤维化可逆性。再以此模型验证上述研究中发现的分子机制。实验结果:在临床研究中,我们发现相对于ALPPS registry报道的8.8%的围手术期死亡率,纤维化肝脏中50%的死亡率明显升高。同时我们进一步分析发现,在纤维化/硬化患者中,剩余肝体积过小的患者(<30%),其不良事件发生率明显高于剩余肝体积介于30%-40%之间的患者。同时我们还发现通过绕肝带代替传统的肝实质离断技术,能够使得ALPPS Ⅰ期手术术后胆漏发生率最小化。相较于ALPPS早期研究报道高达40%的胆漏发生率,本中心12例ALPPS患者中,无1例发生胆漏。在大鼠实验中,我们发现ALPPS相比于单纯门静脉结扎和假手术组,能诱导剩余肝脏快速增生(对比单纯结扎组,p=0.03 5 at day-1,p=0.059 at day-2,p=0.171 at day-5;对比假手术组,p均小于0.05)。但相较于正常肝脏组中,纤维化肝脏中ALPPS诱导剩余肝脏快速增生的能力明显减弱,并通过Ki-67免疫组化检测以及PCNA和Cyclin D1免疫印迹证实上述结论。在ALPPS Ⅱ期手术中,正常肝脏组无1例出现死亡,而纤维化肝脏组则有一定的死亡风险。同时,对比二期术后残肝增生效率,我们发现纤维化肝脏组明显劣于正常肝脏组(p=0.005)。在肝功能评估方面,无论是在Ⅰ期术后还是Ⅱ期术后,纤维化肝脏组总是差于正常肝脏组。在分子机制探究方面,我们首先建立了小鼠硫代乙酰胺诱导的纤维化模型,我们发现在纤维化肝脏中大量肝星状细胞活化,并呈现弥漫性分布。在亚状态分析中,上述肝星状细胞以高表达Ⅳ型胶原纤维,低或者中度表达肝脏生长因子为特征,处于抑制肝脏再生状态。该种特性的肝脏星状细胞高表达转化生长因子β。我们通过体内以及体外研究发现,高表达转化生长因子β能够抑制肝细胞增生,促进细胞凋亡,同时促进代偿性自噬激活。当联合氯喹抑制自噬时,转化生长因子β介导的肝细胞生长抑制效应增加,细胞凋亡增加。而在四氯化碳诱导的可逆性肝纤维化模型,我们发现肝脏增生能力,和星状细胞的亚状态相关,和转化生长因子β呈现负相关性。而自噬水平则与转化生长因子β呈现正相关性。结论:纤维化肝脏中,ALPPS虽然可以诱导剩余肝脏的快速增生,但其增生效能较正常肝脏明显减弱,因此对于肝脏纤维化/硬化行ALPPS,尤其是对于剩余肝体积不足30%的患者,需要谨慎考虑。同时,纤维化肝脏中肝脏星状细胞的过度活化和高表达转化生长因子β抑制肝细胞增生。而代偿性激活自噬通路作为保护性机制之一,以部分弥补受损的增生潜能。这项发现有望为提高ALPPS安全性和有效性提供新的治疗靶点和理论依据。